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建模方式:NURBS曲面与Polygon网格

时间:2023-06-30 理论教育 版权反馈
【摘要】:建模方式有NURBS与Polygon。其以该数学方式来描述曲面,NURBS曲面具有极高的精确度。Rhino3D采用的就是NURBS曲面建模。NURBS模型的优势在于可以随意调节模型的精度,也就是非常方便做多细节层次设置。Polygon是由许多三角面或四角面组成的多边形物体,例如3dMax等多边形建模工具产生的网格物体。因此在视觉质量允许的情况下,尽量减少Render Mesh,这样可以提高显示速度和工作效率。

建模方式:NURBS曲面与Polygon网格

建模方式有NURBS与Polygon。NURBS是“非均匀有理B样条(Non-Uniform Rational B-Splines)”的缩写。其以该数学方式来描述曲面,NURBS曲面具有极高的精确度。Rhino3D采用的就是NURBS曲面建模。NURBS曲面是真正平滑的曲面,将曲面放大观察它的等参数线,仍然是平滑的,因此其适合表达高精度的产品曲面模型。

NURBS模型的优势在于可以随意调节模型的精度,也就是非常方便做多细节层次(Level of Detail,简称LOD)设置。也就是说表现NURBS模型的网格(Mesh)可以随意调节,从而控制动画场景的繁简程度,使得渲染时间减少。

Polygon是由许多三角面或四角面组成的多边形物体,例如3dMax等多边形建模工具产生的网格(Mesh)物体。

NURBS球体不像多边形网格球体那样有密密麻麻的三角面(图1-2和图1-3),整个球体只有几条交错的曲线-曲面的等参数线(Isoparm),这是构成曲面的要素之一。每个曲面都有U、V两个不同走向的等参数线。通常要描述的曲面形状越复杂,需要的等参数线就越多。NURBS曲面是由等参数线和曲面的边界线(Surface Edge)共同来描述的(图1-4)。

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图1-1 CAD家具设计案例

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图1-2 模型线框图

a)Polygon线框图 b)NURBS线框图

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图1-3 模型曲面图

a)Polygon曲面图 b)NURBS曲面图

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图1-4 等参数线和边界线示意图

渲染器只识别Ploygon模型,而不识别NURBS模型,任何模型在渲染之前都要转换成Ploygon模型,因此操作中需要将建模和渲染看成两个独立的事情来完成,不要受渲染器的局限来选择你要建模的工具。将NURBS曲面转换成多边形网格物体(Render Mesh)的时候,转化精度越高,所生成的多边形网格物体就越逼近原始NURBS曲面。反之,如果转化精度不高,那么NURBS曲面就会不平滑,甚至会出现轮廓线锯齿的现象。虽然提高Render Mesh转化精度可以获得高质量的曲面和渲染效果,但是转化精度越高需要计算处理的时间就越长。因此在视觉质量允许的情况下,尽量减少Render Mesh,这样可以提高显示速度和工作效率。

说明:

NURBS在Rhino里称为“曲面(Surface)”,

Polygon在Rhino里面称为“网格(Mesh)”。

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